Hintergrundinfos zu Teilaufgabe 3:
Der Warmwasserspeicher heizt auch am Wochenende mehrmals nach, um die Temperatur im Warmwasserspeicher einigermaßen konstant zu halten. Ein Mitarbeiter hat vorgeschlagen, den Warmwasserspeicher am Wochenende auszuschalten, um so den Energiebedarf zu senken.
Für eine Abschätzung des möglichen Einsparungspotenzials werden folgende Annahmen getroffen:
- Nach dem Wochenende hat die Temperatur des Wassers nicht weniger als ca. 20°C (das entspricht in etwa Raumtemperatur) und nach dem Erhitzen soll das Wasser ca. 80°C erreichen.
- Die Energie W, die nötig ist, um die Temperatur von Wasser um 60° zu erhöhen, kann mit der nachfolgenden Formel berechnet werden.
- Hier steht ΔT für die Temperaturdifferenz, m die Masse des zu erwärmenden Wassers, c für die spezifische Wärmekapazität des Wassers, die ca. 4,19 kJ / (kg °C) beträgt.
- Der Umrechnungsfaktor 0,000278 stellt dabei sicher, dass das Ergebnis in kWh angegeben wird.
W [kWh] = ΔT * m * c * 0,000278
Formel 1: benötigte Wärmezufuhr (in kWh) für Erwärmung von 20°C auf 80°C
Im Stromstärkenverlauf während des Wochenendes sind vier „Heizperioden“ des Warmwasserspeichers sichtbar. Eine ca. 20-minütige Periode am Freitag nachmittag und drei weitere, in etwa einstündige, Perioden.
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Ueff |
Ieff |
Pgemessen |
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Uhrzeit |
(V) |
(A) |
(W) |
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16:00 |
232,589 |
4,267 |
991,515 |
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16:05 |
232,722 |
4,27 |
992,686 |
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16:10 |
232,803 |
4,273 |
993,831 |
|
16:15 |
232,933 |
4,275 |
994,75 |
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16:20 |
233,621 |
4,277 |
996,03 |
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16:25 |
234,349 |
0,064 |
8,006 |
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16:30 |
234,05 |
0,064 |
8,039 |
Tabelle 2: Daten zur Berechnung der Leistung
Exemplarisch stehen hier (in Tabelle 2) die Daten der Heizphase am Freitag nachmittag zur Verfügung. Formeln 2 und/oder 3 können nun verwendet werden, um die benötigte elektrische Energie zu berechnen.
W [kWh] = Ueff * Ieff * t / 1000
Formel 2: elektrische Energie (Warmwasserspeicher)
W [kWh] = Pgemessen * t / 1000
Formel 3: elektrische Energie (Warmwasserspeicher)